流化床包衣机的喷涂方法

在流化床制粒或微丸制备和包衣过程中,应根据物料的性能和计划的产品质量选择喷雾方式。目前流化床有三种喷雾方式,分别是顶喷、切向喷雾和底喷,如图15-21所示。

(1)顶喷这种方法用于大多数流化凝结的产品。产生的颗粒以多孔表面和间隙空腔为特征,堆密度小,是增加难溶性药物溶出速率的有效方法,因为颗粒或微丸容易吸液,崩解迅速,如中药浸出液干燥制粒。

(2)切线喷雾,利用转盘旋转产生的离心力获得高强度混合,结合流化床的干燥效率,生产出堆积密度高但空隙和孔洞少的产品。颗粒坚硬,不易破碎,接近球形,是制备微丸的常用方法。

(3)底端喷涂是将喷嘴布置在布风板中心的导流筒内,流化的颗粒、小丸或片剂在导流筒内接受粘合剂或包衣液。是目前最常用的微丸包衣方法,具有包衣效率高,微丸不易粘连的优点。新一特开发了改进型流化床,导流筒内外气流可在线调节,喷淋装置可在线清洗,大大提高了流化床内球团包衣的可控性。

上述三种喷雾法均可用于流化床颗粒和微丸的制备和包衣,但片剂的包衣仅限于底部喷雾。流化床制粒和包衣工艺的核心是液体喷雾系统。在几乎所有的流化床设备中,喷嘴的作用是双重的,即造粒和包衣。液体在低压下通过喷孔喷出,并被气流雾化。这种喷嘴可以产生更小的液滴,这对于涂覆颗粒或小球来说是一个优势,但随之带来的是蒸发面的增大,液滴在向前运动的过程中迅速转化为固体浓缩液,其粘度也随之增大。如果喷涂速度、溶液浓度和流化温度匹配不当,一些液滴在接触颗粒或小球表面时不会均匀铺展。形成不完整的薄膜或使颗粒和粒料不均匀,甚至形成粘合剂或包衣材料干燥成颗粒或粒料,导致产品质量不稳定或不合格。如果雾化溶液的溶剂汽化热低,这个问题会变得更严重。一些常用的喷涂溶剂及其汽化热见表15-2。

表15-2蒸发热溶剂沸点,℃

甲醇

乙醇

异丙醇

水56.2

65.0

78.5

82.4

100.0 0.790

O.791

0.789

第786号命令

1.000 O.451

0.970

0.694

0.552

2.261在顶喷制粒和包衣中,颗粒和小丸的流动是最紊乱的,粘合剂或包衣液的喷射方向都是冲着蒸发介质的,所以液滴本身也是最严重的,损耗大,制粒包衣效果差,产品质量不稳定。尽管如此,大量的制粒、制粒和包衣过程仍通过顶部喷雾进行,这有两个优点。生产规模的顶喷制粒和包衣设备只需要一个喷嘴和一个泵,而其他两种喷雾方法通常使用多个喷嘴和泵。这样前者在生产操作中需要考虑的可变参数就少很多,清洗周期也短。

(二)主要工艺参数在流化床造粒或造球过程中,颗粒或球团的生长可分为成核、分层和造球(造球)三个阶段。如果工艺参数不合理,颗粒或球团矿可能会合并成大的聚集体,在制粒和造球过程中应尽量避免。避免这种情况的有效方法是优化和确定主要工艺参数。

(1)的干燥速率是影响颗粒性质的重要因素之一。进风温度高,干燥速度快,可以采用更快的喷雾速度,减轻环境空气湿度变化引起的干燥能力变化。但引入高温气流时,喷雾液中直接蒸发的溶剂增加,润湿渗透粉末的胶液相对减少,成品密度降低,易碎,粒径变小。反之,温度过低,胶液蒸发过慢,很快达到或超过临界含液量控制点,破坏流化状态,形成大量冷凝物,导致产品返工。

(2)静态床深(h)是指物料装入床后所占据的高度,其大小取决于机械设计的生产能力。一般情况下≥150mm,因为太小不能获得合适的流化状态,或者气流直接穿透料层不能形成流化状态。当确定静态床的深度时,必须考虑材料的性质,例如密度、粉末厚度、亲水性和亲油性。

(3)风速一般来说,风速是根据静止床的深度和物料性质来确定的,合适的风速有利于建立良好的流化状态。

(4)根据物料的装载量和性质,以及引入气流的温度选择喷液速率,使物料接近临界含液量,并保持良好的湿润状态。这又取决于整个制粒和造粒过程中喷雾因素、干燥因素和流化因素之间良好的动态平衡。

在流化床包衣过程中,喷雾速率的影响比制粒和造粒更复杂。在制粒造粒过程中,喷涂速度一般只受干燥能力的限制,而在包衣过程中,喷涂速度不仅受干燥能力的限制,更可能受喷涂液体的性质和包衣所用时间的影响。在包衣过程中,要求引入的气流具有较高的温度,以满足水或溶剂蒸发的需要,并且液滴可以通过向前移动尽可能短的距离来接触颗粒和丸剂。只有在上述条件下,包衣产品才能保持药物释放速率的重现性。此外,颗粒和药丸必须快速通过涂层区域,否则将发生局部过度润湿,它们将粘附形成聚集体。所以如果用顶喷,会有一些缺点,因为雾滴输送距离太长。可以选择另外两种喷雾装置,多喷嘴更好,因为雾滴的分散性比单喷嘴更大,局部过湿的可能性更小。